Question

4．鉛筆芯的主要成份是石墨．軟硬程度不同的鉛筆其用途是不同的，例如作畫用6B軟鉛筆、寫字用軟硬適中的HB鉛筆、制圖用6H硬鉛筆．其鉛筆芯都是導體，小華猜想鉛筆芯的電阻大小可能與其軟硬程度有關，于是他選取了干電池、軟硬程度不同的鉛筆芯、小燈泡、開關、導線，設計實驗對以上問題進行探究．如果你參與小華的探究活動，你認為：
（1）在如圖中標出了制成鉛筆的幾種材料，通常情況下屬于絕緣體的是A
A．木材、橡皮            B．石墨、金屬
C．木材、金屬            D．石墨、橡皮
（2）小華在選取軟硬程度不同的鉛筆芯同時，應考慮它們的長度和橫截面積因素是相同的；
（3）如圖所示，在考慮以上因素的基礎上，若乙圖中鉛筆芯的硬度比甲圖中大，閉合開關后，小華觀察燈泡的亮度，可確定乙圖中鉛筆芯的電阻大（選填“大”或“小”），說明鉛筆芯的電阻與軟硬程度有關（選填“有關”或“無關”）．
（4）小華想借助電阻箱用“替代法”較準確的測出鉛筆芯的電阻．除了上述的器材和電阻箱外，他還選擇的器材是電流表，他的做法是：將電流表串聯（選填“串聯”或“并聯”）在剛才的電路中，閉合開關讀出電流表的示數為I，然后用電阻箱代替鉛筆芯，調節電阻箱，使電流表的示數仍為I，讀出電阻箱的阻值就等于鉛筆芯的電阻．

Answer 1

分析 （1）容易導電的物體為導體，有各種金屬、人體、大地、石墨、酸堿鹽的水溶液等；不容易導電的物體為絕緣體，如橡膠、塑料、玻璃等；
（2）電阻大小的影響因素：長度、材料、橫截面積．用控制變量法研究材料與電阻大小的關系時，一定要控制其它的因素不變，即橫截面積和長度不變；
（3）用燈泡的亮暗反映電流的大小，用電流的大小反映電阻的大小；根據燈泡的亮暗即可判定電阻是否鉛筆芯的軟硬是否有關；
（4）根據電阻箱的原理利用等效替代法測量電阻的大小即可．

解答 解：
（1）制成鉛筆的材料有木材、石墨、橡皮、金屬，其中木材和橡皮屬于絕緣體，石墨和金屬屬于導體，故選A；
（2）導體的電阻長度、材料、橫截面積有關，在研究電阻跟鉛筆的軟硬關系時，采用控制變量法，保持長度、橫截面積、材料一定，改變鉛筆的硬度；
（3）乙圖中鉛筆芯的硬度比甲圖中大，閉合開關后，小華觀察燈泡的亮度乙圖的較暗，則乙圖的電流較小，可確定乙圖中鉛筆芯的電阻較大，說明鉛筆芯的電阻與軟硬程度有關．
（4）將電流表串聯在剛才的電路中，閉合開關讀出電流表的示數為I，然后用電阻箱代替鉛筆芯，調節電阻箱，使電流表的示數仍為I，讀出電阻箱的阻值就等于鉛筆芯的電阻．

故答案為：（1）A；（2）長度；橫截面積；（3）大；有關；（4）串聯；使電流表的示數仍為I．

點評 道影響電阻大小的因素是進行探究的前提，同時知道控制變量法的適用范圍和原理．